РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ

Учебно-методическое указание

по выполнению практической работы № 1

по дисциплине «Основы теории надежности»

УДК

ББК

Габбасова А.Х. Учебно-методическое указание по выполнению практической работы № 1 по дисциплине «Основы теории надежности». – Уфа: УГНТУ, 2015. – 18 с.

Учебно-методическое указание предназначено для студентов направления 151000 – Технологические машины и оборудование.

Содержание

		С

Введение
Практическая работа № 1. Расчет показателей безотказности и долговечности. Расчет экономических показателей надежности
Комплект заданий к практической работе № 1
Список использованных источников
Приложения

Введение

В процессе эксплуатации вследствие износа, накопления усталостных повреждений, деформаций утрачивается работоспособность машин, т.е. способность выполнять заданные функции с рабочими характеристиками, установленными нормативно-технической документацией, теряется и нуждается в восстановлении.

Наука о надежности изучает изменение работоспособности изделия во времени, физическую природу отказов и разрабатывает методы, обеспечивающие наиболее эффективную долговечность и безотказность машин.

Надёжность машин зависит от совершенства конструкции, технологии изготовления и условий эксплуатации. Она определяется, как свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах в течение требуемой наработки. Количественно надёжность машин и ее основные свойства оцениваются с помощью показателей надёжности.

Особенностью машин и аппаратов нефтегазопереработки является сложность их конструкции, в широких пределах меняющиеся режимы работы. В некоторых случаях последствия отказов могут быть катастрофическими и угрожать безопасности обслуживающего персонала. Кроме того, с отказами машин и аппаратов нефтегазопереработки связаны большие материальные потери.

Задача оценки уровня надежности и необходимости повышения уровня надежности должны решаться, как с позиций обеспечения безопасности, так и с экономических позиций. Экономика является одним из основных критериев для большинства практических вопросов надежности.

Практическая работа № 1

Расчет показателей безотказности и долговечности.

Задача 1.1

Схема планово-предупредительных остановок 0__1000__2000__3000 (т.е. через каждые 1000 ч остановка на плановый осмотр на 1 сут.). Статистика отказов (сведения по внеплановым остановкам) приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Статистика отказов объекта

Дата внеплановой остановки	Время простоя, сут.
01.01.2006	пуск
12.02.2006
27.03.2006
15.04.2006
10.06.2006
12.07.2006	останов

Определить следующие показатели надежности объекта:

- вероятность безотказной работы;

- среднюю наработку до отказа;

- вероятность того, что объект будет работоспособен в промежутках между планово-предупредительными ремонтами (ППР).

Считать, что в каждом месяце 30 суток.

Решение

1) Определим количество суток в рассматриваемом периоде со времени пуска объекта в эксплуатацию 01.01.2006 до полного останова 12.07.2006. Результаты занесем в таблицу 1.2 (2 столбец).

2) Восстановим даты планово-предупредительных ремонтов объекта. Через каждые 1000 час работы (т.е. 42 суток) с момента пуска объект останавливается на 1 сут. на плановый осмотр (таблица 1.2, столбец 4).

Таблица 1.2 – Результаты предварительных расчетов

Дата отказа (останов вне плана)	Кол-во суток в период	Время простоя, сут.	Дата ППР (останов по плану)

01.01.2006		пуск	пуск

12.02.2006		12.02.2006

		24.03.2006
27.03.2006
		06.05.2006
15.04.2006

10.06.2006
		18.06.2006
12.07.2006	останов	останов
			30.07.2006

3) Рассчитаем наработку между отказами:

Т = рассматриваемый период× - время внеплановых простоев =

= (193-2-7-4-5) = 175 суток = 4200 час.

4) Средняя наработка до отказа:

гдеN – количество внеплановых остановок.

5) Вероятность безотказной работы

гдеn – количество плановых остановок;

N_S – всего остановок за данный период времени.

6) Вероятность того, что объект будет работоспособен в промежутках между планово-предупредительными ремонтами (ППР)

гдеT_Э – период эксплуатации;

ST_Р – всего период ремонтов.

Вывод. За весь период эксплуатации (193 суток) объект останавливался вне плана (в связи с отказами) в общей сложности на 18 суток и по плану – на 4 суток. Вероятность безотказной работы довольно низка (0, 5). Коэффициент готовности составляет 0, 97.

Задача 1.2

В период приработочных испытаний однотипных центробежных насосов (ц/б) на время 14 тыс.ч из 34 - отказали 14, а при испытании компрессоров (к) на время 10 тыс.ч из 14 - отказали 2.

Определить вероятность отказа за 14 тыс.ч эксплуатации насоса того же типа и вероятность безотказной работы при испытаниях на 10 тыс.ч. подобного же типа компрессора.

Решение

1) Вероятность отказа объекта рассчитывается по формуле:

гдеn_отк – количество отказавших объектов;

N – общее количество объектов.

Вероятность отказа за 14 тыс.ч эксплуатации насоса того же типа:

2) Вероятность безотказной работы объекта рассчитывается:

гдеn_безотк – количество безотказно проработавших объектов;

N – общее количество объектов.

Вероятность безотказной работы при испытаниях на 10 тыс.ч. подобного же типа компрессора:

Вывод. Вероятность отказа центробежного насоса данного типа за 14 тыс. часов эксплуатации ниже среднего значения и составляет 0, 41.

Вероятность безотказной работы компрессора при испытании на 10 тыс.ч. достаточно высока и составляет 0, 86.

Задача 1.3

Проектный анализ двух однотипных компрессоров показал, что при одинаковой продажной цене (стоимость одного аппарата 24000 у.е.), затраты на обслуживание различны. Каждая машина рассчитана на 15 лет эксплуатации при проектном технологическом режиме. Какая из машин предпочтительнее для работы на проектируемой технологической установке в течение 12 лет:

-1 компрессор - затраты на обслуживание и ремонт составляют 900 у.е. в год в течение 10 лет, а затем возрастают в 1, 3 раза в год по сравнению с предыдущим;

- 2 компрессор - затраты на обслуживание и ремонт составляют в течение 6 лет 700 у.е. в год, а затем в течение 4 лет 1000 у.е. в год и в последние годы - 1300 у.е. в год.

Решение

Ту или иную машину для работы на проектируемой установке определяем исходя из наименьших затрат на производство и эксплуатацию, а именно с помощью коэффициента надежности:

где Q_И – затраты на изготовление;

Q_Э – затраты на эксплуатацию;

Т_Э – период эксплуатации.

Определяем коэффициенты надежности компрессоров:

;

Вывод. Предпочтительнее для работы на проектируемой технологической установке в течение 12 лет компрессор с наименьшими затратами на обслуживание и ремонт, т.е. 2 компрессор (К_Н2 < К_Н1).

Приложение А

(обязательное)

Требования к оформлению отчета о практической работе

Отчет о практической работе должен содержать:

а) титульный лист (приложение Б);

б) цель работы;

в) исходные данные;

г) ход решения;

д) выводы.

Страницы текста и приложений (если таковые имеются) должны соответствовать формату А4 (210 ´ 297мм) через 1, 5 интервала. Шрифт 14 Times New Roman C. Текст следует печатать, соблюдая следующие размеры полей: левое - 30 мм, правое - 10 мм, верхнее - 15 мм, нижнее - 20 мм.

Страницы должны быть пронумерованы, при этом на титульном листе номер страницы не ставится.

Приложение Б

(обязательное)

РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОТКАЗНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ.

12 Следующая ⇒